






도함수의 정의를 한 점의 기울기와 구분하기
학생의 풀이 기록에는 다음과 같은 첫 줄이 적혀 있었다.
“함수 f(x)의 도함수는 x=a에서의 미분계수 f'(a)이다.”
이 문장에서 한 점의 변화율과 모든 x에서의 변화율이 섞였다. 신서동과외 수업에서는 먼저 미분계수와 도함수의 정의식을 나란히 놓고 차이를 확인했다.
같은 변화율에서 출발하지만 대상이 다르다
함수 f가 x=a에서 미분 가능할 때 미분계수는
f'(a) = limh→0 {f(a+h)-f(a) \over h}
처럼 고정된 a에서 얻는 하나의 값이다. 반면 도함수는 a를 일반적인 x로 바꾸어
f'(x) = limh→0 {f(x+h)-f(x) \over h}
로 정의한다. 따라서 도함수 f'(x)는 x에 따라 값이 달라질 수 있는 함수다.
예시로 두 표현 비교하기
f(x)=x2이면
{f(x+h)-f(x) \over h} = {(x+h)2-x2 \over h}=2x+h
이므로 h가 0으로 갈 때
f'(x)=2x
를 얻는다. 이때 x=3에서의 미분계수는 도함수 전체가 아니라 f'(3)=6이라는 특정한 값이다.
그래프의 기울기 변화를 읽는 연습
f'(x)=2x에서 x=1과 x=3을 비교하면
- f'(1)=2
- f'(3)=6
이다. 원함수 y=x2의 접선 기울기가 x의 위치에 따라 달라지며, 오른쪽으로 갈수록 커진다는 뜻이다. 미분계수 하나만 구하면 한 점의 접선 기울기를 알 수 있고, 도함수 전체를 구하면 모든 x에서의 기울기 변화를 알 수 있다.
부분 풀이를 완성하며 확인한 기준
“f(x)의 도함수는”이라는 문장 뒤에는 일반적인 x를 포함한 식이 와야 한다.
f'(x)=limh→0 {f(x+h)-f(x) \over h}
반대로 “x=a에서의 미분계수는”이라는 문장 뒤에는
f'(a)=limh→0 {f(a+h)-f(a) \over h}
가 알맞다. 마지막으로 f'(3)=6은 도함수의 정의가 아니라, 도함수에 x=3을 대입해 얻은 특정점의 미분계수다.
최종 점검
| 표현 | 의미 |
|---|---|
| f'(a) | x=a에서의 한 점의 미분계수 |
| f'(x) | x에 따른 미분계수를 나타내는 도함수 |
| f'(3)=6 | x=3에서의 구체적인 접선 기울기 |
이 구분을 적용하면 “도함수를 구하라”는 질문에는 x가 남은 식을, “x=a에서의 미분계수를 구하라”는 질문에는 하나의 값을 제시해야 한다.